摘要：建筑物火災(zāi)會(huì)造成直接損失和間接損失，對(duì)損傷的建筑物需要進(jìn)行修復(fù)處理，費(fèi)時(shí)費(fèi)錢，修復(fù)之后的建筑物會(huì)縮短使用壽命。本論文著重于研究火災(zāi)后高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測鑒定，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測鑒定的時(shí)候，可以按照三個(gè)步驟進(jìn)行，先初步檢測，然后詳細(xì)檢測，最后做出綜合鑒定。對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用多種檢測法，選用適合的檢測方法，使檢測的結(jié)果有較高的精確度。
關(guān)鍵詞：高層建筑；火災(zāi)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；檢測；鑒定
1火災(zāi)難后建筑物的鑒定
1.1檢測目的
進(jìn)行檢測的主要目的是對(duì)建筑的體系結(jié)構(gòu)以及實(shí)際情況予以掌握，對(duì)火災(zāi)面積以及火災(zāi)的程度詳細(xì)了解，為加固工作提供具有參考價(jià)值的依據(jù)。對(duì)火災(zāi)后建筑物鑒定，具體的工作是做好現(xiàn)場調(diào)查工作、初步評(píng)定建筑物構(gòu)件所屬等級(jí)、確定火災(zāi)的溫度、檢測混凝土的強(qiáng)度、檢測鋼筋受力性能、檢測填充物砌塊的墻體、檢測砂漿的強(qiáng)度等等。
1.2鑒定方法
對(duì)火災(zāi)后建筑物加以鑒定可以采用傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法、實(shí)用鑒定法、概率鑒定法。這三種方法都各有優(yōu)點(diǎn)，也都存在不足，其中傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)方法非常簡單，操作很容易，不需要很長的時(shí)間，但是由于這種方法缺乏系統(tǒng)性，不具有主體性，而且相當(dāng)保守性，所以，檢測的結(jié)果很難保證準(zhǔn)確。采用實(shí)際評(píng)價(jià)方法，為專門的機(jī)構(gòu)承擔(dān)這項(xiàng)工作，嚴(yán)格按照科學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，操作規(guī)范化、合理化，這種方法檢測的結(jié)果準(zhǔn)確，評(píng)價(jià)內(nèi)容也更加全面。采用概率評(píng)估方法進(jìn)行檢測，就是應(yīng)用概率理論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)思想，使結(jié)構(gòu)的檢測結(jié)果有較高的可靠性，建筑評(píng)估的結(jié)果準(zhǔn)確。目前來看，概率評(píng)估方法有一套完善的理論體系，可以將結(jié)構(gòu)的可靠性真實(shí)反映出來，但這種方法并沒有落實(shí)到實(shí)踐中，依然在理論層面體現(xiàn)。
1.3評(píng)定等級(jí)
鋼筋混凝土建筑材料的燃燒性能不同，可以劃分為不同的等級(jí)。建筑材料的燃燒性能是指其燃燒或遇火的時(shí)候所發(fā)生的一切物理變化和化學(xué)變化，這項(xiàng)性能由材料表面的著火性以及火焰的傳播性、發(fā)熱、發(fā)煙、炭化、失重，以及毒性生成物的產(chǎn)生等特性來衡量。按照中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB8624-97將建筑材料的燃燒性能分為4等級(jí)，即A級(jí)：不燃性建筑材料；B1級(jí)：難燃性建筑材料；B2級(jí)：可燃性建筑材料；B3級(jí)：易燃性建筑材料�；馂�(zāi)后建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的等級(jí)分為初步等級(jí)和詳細(xì)等級(jí)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件火災(zāi)后的初步鑒定等級(jí)可以按照燃燒程度、損壞程度、開裂程度或斷裂程度進(jìn)行，但是建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件火災(zāi)后出現(xiàn)損傷，不應(yīng)確定為一級(jí)，需要詳細(xì)鑒定火災(zāi)后的建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件，將等級(jí)分為B、C、D三級(jí)，火災(zāi)后建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不能確定為A級(jí)。
1.4溫度判定
當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，其內(nèi)部的溫度會(huì)隨著時(shí)間而變化，分別取時(shí)間和溫度作為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，就可以繪制出火災(zāi)過程中的時(shí)間--溫度曲線。在鋼筋混凝土建筑的實(shí)際火災(zāi)中，每一起火災(zāi)的時(shí)間--溫度曲線是各不相同的，但為了對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行耐火實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而度量耐火極限，必須人為規(guī)定一種能反映、模擬一般火災(zāi)規(guī)律的標(biāo)準(zhǔn)溫升條件，把它繪制成曲線，可以對(duì)溫度作出判定，據(jù)此判斷燃燒的時(shí)間。鋼筋混凝土的防火性能非常好，但也存在耐火極限，對(duì)任一建筑構(gòu)件按時(shí)間—溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行耐火實(shí)驗(yàn)，從受到火的作用時(shí)起，到失去支持能力或完整性被破壞或失去隔熱作用時(shí)止的這段時(shí)間，就可以成為耐火極限，以小時(shí)表示。對(duì)于溫度的具體判定如下：其一，根據(jù)火災(zāi)持續(xù)時(shí)間計(jì)算火災(zāi)溫度。根據(jù)火災(zāi)持續(xù)時(shí)間，依據(jù)是火災(zāi)溫升曲線計(jì)算出火災(zāi)的溫度。不同的國家，火災(zāi)溫度曲線標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)有所不同，當(dāng)前，中國所采用的火災(zāi)溫度曲線是標(biāo)準(zhǔn)溫度—時(shí)間曲線，此為國際標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定的。其二，根據(jù)火場殘?jiān)娜紵匦�，不同物料有不同的燃點(diǎn)、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。因此，要對(duì)火災(zāi)的溫度予以確定，判斷的時(shí)候可以基于火災(zāi)現(xiàn)場殘余物的燃燒損失特性實(shí)施。其三，根據(jù)火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)所呈現(xiàn)出來的外觀特征，對(duì)火災(zāi)溫度加以確定。混凝土燃燒后，其外觀特征會(huì)發(fā)生變化，表面顏色也會(huì)有所不同。因此，火災(zāi)溫度的判斷可以根據(jù)火災(zāi)后混凝土構(gòu)件的表面顏色的變化情況、表面孔隙率的變化、開裂以及爆裂情況做出判斷。其四，火災(zāi)溫度的判定中采用混凝土取樣檢測方法。對(duì)混凝土取芯之后檢測試塊，分析檢測所獲得的數(shù)據(jù)，就可以對(duì)火災(zāi)的溫度做出判斷。在實(shí)施取樣檢測的時(shí)候，溫度的判別也可以通過混凝土結(jié)構(gòu)的燒損厚度進(jìn)行，使用超聲波判別法也可以判別試件的溫度，還可以使用電鏡分析法判別溫度。
2火災(zāi)后高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測鑒定
當(dāng)高層建筑火災(zāi)發(fā)生之后，需要對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測并加以鑒定，這就需要做好綜合檢測工作。對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場的基本概況全面了解，對(duì)火災(zāi)溫度進(jìn)行總結(jié)，做好火災(zāi)分區(qū)工作，之后進(jìn)入到分項(xiàng)檢測環(huán)節(jié)，即對(duì)混凝土的強(qiáng)度以及探傷深度進(jìn)行檢測，對(duì)鋼筋進(jìn)行檢測，做好等級(jí)評(píng)定工作。
2.1綜合檢測
其一，對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場的基本概況全面了解,要充分的掌握火災(zāi)現(xiàn)場的各種情況。有關(guān)人員要進(jìn)入到火災(zāi)現(xiàn)場檢查，還要分析火災(zāi)所持續(xù)的時(shí)間、所采用的滅火方法以及建筑物在火災(zāi)中的受損情況等。在現(xiàn)場檢查中，還要了解燃燒物品所屬類別以及堆放的具體位置，判斷是否與火災(zāi)存在關(guān)聯(lián)性，同時(shí)將這些都拍攝下來形成資料，根據(jù)圖片詳細(xì)分析。其二，對(duì)火災(zāi)溫度進(jìn)行總結(jié)。通過對(duì)災(zāi)后建筑物各個(gè)構(gòu)件的表面進(jìn)行觀察，分析顏色、裂縫的寬度、爆裂的情況以及受損構(gòu)建的數(shù)量等，結(jié)合受火時(shí)間進(jìn)行分析，依據(jù)火災(zāi)溫度-時(shí)間曲線對(duì)火災(zāi)的具體位置以及火災(zāi)的溫度做出判斷[1]。其三，火災(zāi)分區(qū)。根據(jù)現(xiàn)場的檢查結(jié)果判斷，對(duì)于火災(zāi)區(qū)域進(jìn)行劃分，主要為三級(jí)：火災(zāi)區(qū)域的過火較輕，僅為發(fā)黑混凝土表面，無脫落皮，火災(zāi)下表面溫度低于300℃；一般情況下，混凝土表面只出現(xiàn)輕微脫落，表面產(chǎn)生裂縫，火災(zāi)溫度介于300℃至600℃；在火災(zāi)比較嚴(yán)重的區(qū)域，混凝土表面剝落嚴(yán)重，敲擊可聽到空鼓一樣的聲音。表面的裂紋多，寬度大，火災(zāi)溫度超過600℃
2.2分項(xiàng)檢測
2.2.1混凝土的強(qiáng)度以及探傷深度的檢測在檢測混凝土的強(qiáng)度以及探傷深度的時(shí)候，主要是對(duì)構(gòu)件的外觀狀況進(jìn)行檢查。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)受火之后，強(qiáng)度會(huì)有所降低，主要是在高溫環(huán)境中受到損傷，或者所采用滅火方式的影響或者災(zāi)后齡期等因素的存在，所采用的滅火方式不同，必然會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度。當(dāng)火災(zāi)中的混凝土使用水冷卻，相比較于自然冷卻，混凝土的強(qiáng)度降低幅度可以達(dá)到30%。雖然通過觀察混凝土的表面狀況就可以估計(jì)混凝土強(qiáng)度降低的程度，但是不同的深度，就會(huì)產(chǎn)生不同程度的混凝土受火影響，在進(jìn)行檢測的時(shí)候，僅僅依賴于混凝土的表現(xiàn)狀況對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)是不夠的。落實(shí)到實(shí)際的工程中，對(duì)于各個(gè)構(gòu)件外觀所產(chǎn)生的缺陷要詳細(xì)分析并記錄下來，測定混凝土強(qiáng)度的時(shí)候要保證準(zhǔn)確。檢測的時(shí)候可以使用鉆芯法，用于評(píng)定混凝土強(qiáng)度的結(jié)果更加準(zhǔn)確。在應(yīng)用鉆芯法檢測的時(shí)候，需要將鉆頭用水冷卻，清除周圍混凝土屑后，出水口溫度控制在35℃至40℃之間，芯樣直徑要超過骨料最大粒徑的兩、三倍[2]。在取芯之后會(huì)留下孔洞，修補(bǔ)的時(shí)候可以使用微膨脹水泥或樹脂材料，使取樣部位混凝土強(qiáng)度等級(jí)超過整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)。采用這種方法取芯樣，垂直度、平整度都要符合有關(guān)的要求。如果發(fā)現(xiàn)混凝土樣品與預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)不符合，則需要對(duì)芯樣進(jìn)行處理，保證芯樣與找平層結(jié)合良好。2.2.2鋼筋的檢測在檢測鋼筋的時(shí)候，主要是對(duì)構(gòu)件實(shí)際截面尺寸進(jìn)行檢測，通過測試了解構(gòu)件的變形情況、掌握鋼筋的強(qiáng)度以及配筋的強(qiáng)度等等。在高溫環(huán)境下，鋼筋會(huì)受到影響而降低強(qiáng)度。在混凝土的內(nèi)部會(huì)有很多的空隙產(chǎn)生，混凝土與鋼筋之間會(huì)降低粘結(jié)強(qiáng)度，這必然會(huì)影響構(gòu)件的承載能力。在進(jìn)行檢測的過程中，使用鋼筋掃描儀檢查構(gòu)件的時(shí)候要了解實(shí)際鋼筋配置情況，用鋼卷尺檢查構(gòu)件截面的規(guī)格，用經(jīng)緯儀測試構(gòu)件是否產(chǎn)生變形以及變形的幅度。在測試的時(shí)候要取樣，重點(diǎn)測試鋼筋的力學(xué)性能。將測試結(jié)果與設(shè)計(jì)圖紙比較，要求構(gòu)件截面尺寸和鋼筋配置要與設(shè)計(jì)圖紙要求符合，如果梁構(gòu)件的撓度已經(jīng)超出了規(guī)定限值，就要截取一段鋼筋作為樣品，經(jīng)過測試了解其力學(xué)性能。
2.3等級(jí)評(píng)定
在檢測火災(zāi)后建筑物鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之后，還要做出評(píng)定，主要是基于幾個(gè)因素展開，即結(jié)構(gòu)裂縫、結(jié)構(gòu)的承載力以及結(jié)構(gòu)的變形程度。將這些因素量化為指標(biāo)之后，就可以對(duì)混凝土構(gòu)件評(píng)定分級(jí)，此外，還要充分考慮到混凝土的強(qiáng)度、鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)程度等等對(duì)構(gòu)件進(jìn)行評(píng)定[3-5]。此外，需要根據(jù)實(shí)際工程制定出相應(yīng)的評(píng)定方法。鑒于當(dāng)前的鑒定評(píng)級(jí)主要采用定性評(píng)定方式，還要結(jié)合工程實(shí)際展開，結(jié)合檢測人員的經(jīng)驗(yàn)，做到評(píng)定的綜合化，所獲得的判定結(jié)果才更具有客觀性。根據(jù)對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行檢測所獲得的結(jié)果，在這個(gè)建筑的27層由受損的構(gòu)件是一級(jí)，18層、19層、23層和25層的受損構(gòu)件是二級(jí)的，2層，4層，6層至12層，14層，16層，25層、26層受損的構(gòu)件是三級(jí)。
3火災(zāi)之后的修復(fù)方法
通過對(duì)建筑進(jìn)行檢測所獲得的實(shí)際結(jié)果，結(jié)合有關(guān)工程檢測經(jīng)驗(yàn)，制定火災(zāi)之后的建筑修復(fù)方案如下:其一，如果建筑火災(zāi)之后進(jìn)行受損等級(jí)評(píng)定其為一級(jí)構(gòu)件，損傷程度不是很嚴(yán)重，處理方法很簡單，只需要對(duì)表面進(jìn)行粉刷即可，不需要應(yīng)用加固技術(shù)也不需要采用特殊的修復(fù)措施。其二，如果對(duì)火災(zāi)建筑進(jìn)行受損等級(jí)評(píng)定其為二級(jí)構(gòu)件，燒傷深度比混凝土保護(hù)層小，構(gòu)件雖然受損但是沒有出現(xiàn)露筋的現(xiàn)象，就需要將構(gòu)件表層的疏松混凝土去除，封閉好構(gòu)件上面產(chǎn)生的裂縫，在修復(fù)的過程中要采用比原設(shè)計(jì)高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，還要保證新混凝土與原混凝土黏結(jié)牢固，之后對(duì)表面進(jìn)行粉刷即可。其三，如果對(duì)火災(zāi)建筑進(jìn)行受損等級(jí)評(píng)定其為三級(jí)構(gòu)件，就意味著建筑的受損比較嚴(yán)重。對(duì)于這類建筑構(gòu)件，需要將受損范圍的混凝土去除，將附加鋼筋錨入其中，在修復(fù)的過程中要采用比原設(shè)計(jì)高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，合理使用加固結(jié)構(gòu)，保證新混凝土與原混凝土黏結(jié)牢固，不會(huì)產(chǎn)生脫落的現(xiàn)象，之后對(duì)表面進(jìn)行粉刷即可。
4結(jié)束語
通過上面的研究可以明確，從實(shí)際出發(fā)對(duì)火災(zāi)后的高層建筑進(jìn)行檢測，明確需要嚴(yán)格按照流程進(jìn)行，即對(duì)現(xiàn)場實(shí)施綜合檢測，對(duì)火災(zāi)區(qū)域準(zhǔn)確定位之后，判斷現(xiàn)場的溫度、劃分火災(zāi)區(qū)域、實(shí)施分項(xiàng)檢測，最后對(duì)構(gòu)件進(jìn)行等級(jí)評(píng)定，最終對(duì)不同的部位各個(gè)部件損傷情況進(jìn)行檢測，將相應(yīng)的修復(fù)建議提出來。
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